KR100879951B1 - 측면 조광형 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도광판의 하면에 음각 프리즘 패턴과 양각 프리즘 패턴이 직교하도록 형성되어 있고 상면에는 수직 프리즘 패턴이 형성되어 프리즘 시트 1매를 제거한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치를 개시한다. 본 발명의 장치는 선광원; 선광원의 측면에 위치하고, 하면에 선광원과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 수직방향으로 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있으며, 상면에 선광원과 수직하게 프리즘 패턴이 형성되어 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판; 도광판의 아래에 위치하여 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판; 도광판의 출사면 위에 위치하는 도광판 맞춤형 프리즘 시트; 및 프리즘 시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층된 것이다. 본 발명의 장치는 선광원을 적용한 측면 조광형 백라이트에서 도광판의 상하면 양측에 프리즘 패턴을 적용하여 램프의 수직방향으로 이중 출사를 유도하고, 상측에 양방향 프리즘 시트를 적층함으로써 광효율을 증대시켜 고휘도의 제품을 제공할 수 있으며, 도광판의 하면에 양각 패턴을 추가함으로써 광학적 간섭현상에 의한 욋 아웃(Wet-out)을 개선할 수 있다.
액정표시장치, 백라이트, 도광판, 프리즘 시트, 프리즘 패턴

Description

측면 조광형 백라이트 장치{EDGE TYPE BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판의 하면에 음각 프리즘 패턴과 양각 프리즘 패턴이 직교하도록 형성되어 있고 상면에는 수직 프리즘 패턴이 형성되어 프리즘 시트 1매를 제거한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트(Back light) 장치는 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 형광램프나 LED(Light Emitting Diode)소자, EL(Electro Luminescence)소자 등이 주로 사용되고, 광원이 배치되는 방식에 따라 측면 조광형(Edge-lighting)과 직하 조광형(Direct-lighting) 백라이트 장치로 구분된다. 통상, 측면 조광형 백라이트 장치는 비교적 얇은 두께로 인하여 노트북이나 컴퓨터 모니터용 LCD에 주로 사용되고, 직하 조광형 백라이트 장치는 높은 광효율에 의해 TV 등과 같은 대화면을 목적으로 하는 LCD 에 주로 이용된다.
종래의 측면 조광형 백라이트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 선광원의 빛을 산란시켜 면광원으로 전환시키는 도광판(2)의 측면에 광원인 형광램프(6)가 위치하고, 형광램프(6)는 램프 반사체(7)로 싸여 있어 형광램프(6)에서 발하는 빛이 직접 또는 램프 반사체(7)에 반사되어 도광판(2)으로 입사되도록 구성된다. 그리고 도광판(2)의 하측에는 반사판(1)이 위치하고 있고, 도광판(2)의 상측에는 도광판(2)으로부터 나오는 빛을 산란시켜 휘도를 균일화하는 확산시트(3)와, 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시키는 프리즘시트(4), 보호시트(5) 등의 각종 시트류가 위치한다. 프리즘시트(4)는 수직 프리즘시트(4-1)와 수평 프리즘시트(4-2)로 구분되어 2개가 중첩되어 사용된다.
이러한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치는 형광램프(6)에서 발하는 빛이 도광판(2)의 측면 입사면으로 입광되고, 도광판(2)에서는 선광원으로 입광된 형광램프의 빛을 산란 및 균일화시켜 면광원으로 전환시키며, 반사판(1)은 도광판(2)에서 하측으로 향하는 빛을 다시 도광판(2)의 상측으로 반사시켜 광효율을 증가시킨다. 도광판(2)의 상측에 위치하는 확산시트(3)는 도광판(2)으로부터 나오는 빛을 산란시켜 휘도 및 외관을 양호하게 만들고, 프리즘시트(4)는 확산된 빛을 굴절 및 집광시켜 휘도를 향상시킨다.
최근 액정표시장치는 지속적으로 선명한 화질을 위해 고해상도가 진행되어 단위 면적당 화소수의 증가를 불러오고 있으며, 이는 개구율이 낮아져 투과율의 저하를 초래하여 액정표시장치의 휘도를 떨어뜨리게 된다. 따라서, 액정표시장치에는 더 높은 휘도를 낼 수 있는 백라이트 장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판의 하면에 선광원과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴을 형성하고 수직방향으로 양각 프리즘 패턴을 형성하며 상면에 선광원과 수직하게 프리즘 패턴을 형성하여 도광판의 상측에 프리즘시트 1매를 제거한 구조의 측면 조광형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 선광원; 상기 선광원의 측면에 위치하고, 하면에 상기 선광원과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 수직방향으로 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있으며, 상면에 상기 선광원과 수직하게 프리즘 패턴이 형성되어 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판; 상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판; 상기 도광판의 출사면 위에 위치하는 도광판 맞춤형 프리즘 시트; 및 상기 프리즘 시트 위에 위치하는 보호시 트가 순차 적층된 것을 특징으로 한다.
상기 도광판의 하면에 형성된 수평방향의 음각 프리즘 패턴은 입사면을 기준으로 최대 피치(Pb MAX)가 약 200㎛ 이내이고, 최대깊이(Hb)가 10㎛ 이내이며, 웨지면과의 각도(θb)가 110°내지 130°이고, 상기 도광판의 하면에 형성된 수직방향의 양각 프리즘 패턴은 도광판의 평탄부에서의 깊이(Ha)가 1㎛ ~ 5㎛ 이내이고, 최대피치(Pa)는 10㎛ ~ 50㎛ 이내에 연속 혹은 불연속으로 형성되며, 상기 도광판 상면에 형성된 수직방향의 프리즘 패턴은 각도(θa)가 80°내지 110°사이로 형성되는 것이고, 상기 프리즘 시트는 상면에 프리즘 패턴이 형성되어 있으며, 상기 프리즘 패턴 산의 제1 꼭지각(θc1)은 45°내지 55°사이의 각으로 형성되고, 상기 프리즘 패턴 산의 제2 꼭지각(θc2)은 10°내지 20°사이의 각으로 형성되며, 상기 프리즘 시트의 굴절율은 1.6 내지 1.65 사이의 값을 가진 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 도광판의 하면에 선광원과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴을 형성하고 수직방향으로 양각 프리즘 패턴을 형성하며 상면에 선광원과 수직하게 프리즘 패턴을 형성하여 도광판의 상측에 프리즘 시트 1매를 제거하여 구조를 간단하게 개선할 수 있다.
또한 본 발명의 백라이트 장치는 선광원을 적용한 측면 조광형 백라이트에 서 도광판의 상하면 양측에 프리즘 패턴을 적용하여 램프의 수평방향으로 이중 출사를 유도하고, 상측에 양방향 프리즘 시트를 적층함으로써 광효율을 증대시켜 고휘도의 제품을 제공할 수 있으며, 도광판의 하면에 양각 패턴을 추가함으로써 광학적 간섭현상에 의한 욋아웃(Wet-out)을 개선할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 도광판을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 도광판의 정면도, 도 4는 도 2에 도시된 도광판의 측면도이다.
본 발명에 따른 백라이트 장치의 도광판(200)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 도광판의 하면에 선광원(6)과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴(224)이 형성되어 있고 선광원(6)과 수직방향으로 욋아웃(Wet-out) 개선용 양각 프리즘 패턴(222)이 형성되어 있다. 또한 도광판(200)의 상면에는 선광원(6)에 수직방향으로 입사면에서 반입사면 방향으로 프리즘 패턴(210)이 형성되어 도광판(200) 상측으로 출사되는 광이 수평방향의 법선을 기준으로 집광시키도록 되어 있다.
이러한 도광판(200)을 이용한 본 발명의 백라이트 장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 선광원(6)과, 선광원(6)의 측면에 위치하고 하면에 선광원(6)과 수평방 향으로 음각 프리즘 패턴(224)이 형성되어 있고, 수직방향으로 양각 프리즘 패턴(222)이 형성되어 있으며, 상면에 선광원(6)과 수직하게 프리즘 패턴(210)이 형성되어 선광원(6)으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판(200), 도광판(200)의 아래에 위치하여 도광판(200)의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판(1), 도광판(200)의 출사면 위에 위치하는 1매의 프리즘 시트(300), 및 프리즘 시트(300) 위에 위치하는 보호시트(5)가 순차 적층된 것이다. 이와 같은 본 발명의 백라이트 장치는 2매의 프리즘 시트중 1매가 제거되어 1매의 프리즘 시트(300)만을 사용할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 도광판(200) 하면에 형성된 수평방향의 음각 프리즘 패턴(224)은 입사면을 기준으로 최대 피치(Pb MAX)가 약 200㎛ 이내이고, 최대깊이(Hb)가 10㎛ 이내 이며, 웨지면과의 각도(θb)가 110°내지 130°이다. 또한 도광판의 하면에 형성된 수직방향의 양각 프리즘 패턴(222)은 도광판(200)의 평탄부에서의 깊이(Ha)가 1㎛ ~ 5㎛ 이내이고, 최대피치(Pa)는 10㎛ ~ 50㎛ 이내에 연속 혹은 불연속으로 형성하며, 각도(θc)는 80°~ 150°사이의 각을 가지며 도광판(200)과 반사판(1)과의 욋 아웃(Wet-out)을 개선한다. 그리고 도광판(200) 상면에 형성된 수직방향의 프리즘 패턴(210)은 각도(θa)가 80°내지 110°사이로 형성된다.
도 5는 본 발명에 따라 도광판의 하면에 형성된 욋 아웃 개선용 패턴의 예 로서, (가)는 산의 끝부분이 날카로운 예이고, (나)는 산의 끝부분에 라운드가 형성된 예이며, (다)는 산의 끝부분을 평탄하게 깍은 형태의 예이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 도광판 맞춤형 프리즘 시트(300)를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 프리즘 시트의 패턴(310)을 확대 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 도광판(200)의 상측에 적층되는 프리즘 시트(300)의 상면에 프리즘 패턴(310)이 형성되어 있으며, 프리즘 패턴(310) 산의 제1 꼭지각(θc1)은 45°내지 55° 사이의 각으로 형성되며, 프리즘 패턴(310) 산의 제2 꼭지각(θc2)은 10°내지 20° 사이의 각으로 형성된다. 그리고 프리즘 시트(300)의 굴절율은 1.6 내지 1.65 사이의 값을 가진다.
도 8은 본 발명에 따른 도광판의 빛의 반사경로를 자세히 도시한 도면으로서, 패턴면에 의한 집광영역과 웨지면에 의한 집광영역을 보여주고 있다.
이러한 본 발명의 백라이트 장치는 선광원(6)을 적용한 측면 조광형 백라이트에서 도광판(200)의 상하면 양측에 프리즘 패턴을 적용하여 선광원(6)의 수직방향으로 이중 출사를 유도하고, 상측에 프리즘 시트(300)를 적층함으로써 광효율을 증대시켜 고휘도의 제품을 제공할 수 있다. 또한 도광판(200)의 하면에 양각 패턴(222)을 추가함으로써 백라이트의 욋 아웃(Wet-out)을 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발 명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 측면 조광형 백라이트 장치의 구조를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 도광판을 나타낸 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 도광판의 정면도,
도 4는 도 2에 도시된 도광판의 측면도,
도 5는 본 발명에 따라 도광판의 하면에 형성된 욋 아웃 개선을 위한 패턴의 예,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 프리즘시트를 나타낸 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 프리즘시트의 패턴을 확대 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 도광판의 빛의 반사경로를 자세히 도시한 도면,
도 9는 도 2에 도시된 도광판을 이용한 백라이트 장치의 개략도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
1: 반사판 2,200: 도광판
210: 도광판 상면 패턴 222,224: 도광판 하면 패턴
3: 확산시트 4,300: 프리즘 시트
5: 보호시트 6: 램프
7: 램프 반사체

Claims (3)

  1. 선광원;
    상기 선광원의 측면에 위치하고, 하면에 상기 선광원과 수평방향으로 음각 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 수직방향으로 양각 프리즘 패턴이 형성되어 있으며, 상면에 상기 선광원과 수직하게 프리즘 패턴이 형성되어 상기 선광원으로부터 입사된 빛을 면광원으로 변환하여 상측으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판의 아래에 위치하여 상기 도광판의 후방으로 입사되는 빛을 전방으로 반사하는 반사판;
    상기 도광판의 출사면 위에 위치하는 1매의 도광판 맞춤형 프리즘 시트; 및
    상기 도광판 맞춤형 프리즘 시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층되어
    종래에 2매의 프리즘 시트가 사용되던 것을 상기 1매의 도광판 맞춤형 프리즘 시트를 사용하도록 개선된 것을 특징으로 하는 측면 조광형 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도광판의 하면에 형성된 수평방향의 음각 프리즘 패턴은 입사면을 기준으로 최대 피치(Pb MAX)가 200㎛ 이고, 최대깊이(Hb)가 10㎛이며, 웨지면과의 각도(θb)가 110°내지 130°이고,
    상기 도광판의 하면에 형성된 수직방향의 양각 프리즘 패턴은 도광판의 평탄부에서의 깊이(Ha)가 1㎛ ~ 5㎛ 이고, 피치(Pa)는 10㎛ ~ 50㎛ 이내에 연속 혹은 불연속으로 형성되며,
    상기 도광판의 상면에 상기 선광원과 수직하게 형성된 프리즘 패턴은 각도(θa)가 80°내지 110°사이로 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 조광형 백라이트 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도광판 맞춤형 프리즘 시트는
    상면에 프리즘 패턴이 형성되어 있으며, 상기 프리즘 패턴 산의 제1 꼭지각(θc1)은 45°내지 55°사이의 각으로 형성되고, 상기 프리즘 패턴 산의 제2 꼭지각(θc2)은 10°내지 20°사이의 각으로 형성되며, 상기 프리즘 시트의 굴절율은 1.6 내지 1.65 사이의 값을 가진 것을 특징으로 하는 측면 조광형 백라이트 장치.
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